時(shí)間最優(yōu)的機(jī)器人點(diǎn)到點(diǎn)軌跡規(guī)劃問(wèn)題研究.pdf

1、在機(jī)器人工作的時(shí)候，為了縮短其節(jié)拍時(shí)間，提高工作效率，人們提出了面向時(shí)間最優(yōu)的軌跡規(guī)劃的概念，成為近年來(lái)機(jī)器人研究的重要方向之一。目前，在處理面向時(shí)間最優(yōu)的機(jī)器人軌跡規(guī)劃問(wèn)題時(shí)，通常需要使用一個(gè)插值函數(shù)連接各個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，同時(shí)，保證插值函數(shù)的待定系數(shù)的數(shù)目多于邊界條件所能確定出的待定系數(shù)的數(shù)目。這樣，在邊界條件約束下的待定系數(shù)的集合就形成了一個(gè)可供尋優(yōu)的空間，通過(guò)優(yōu)化算法，以運(yùn)行時(shí)間為目標(biāo)函數(shù)時(shí)，就可以得到一個(gè)時(shí)間最優(yōu)的軌跡。此時(shí)，插值函數(shù)

2、的形式和優(yōu)化方法的選擇就成了影響優(yōu)化效果的重要因素。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對(duì)目前時(shí)間最優(yōu)的軌跡規(guī)劃問(wèn)題中，尚無(wú)有效的時(shí)間最短軌跡判定定理的情況，提出了軌跡“關(guān)于點(diǎn)到點(diǎn)問(wèn)題等效”的概念，并通過(guò)等效性的思想，證明了在每2個(gè)目標(biāo)點(diǎn)之間分段數(shù)為7的3次樣條函數(shù)可以描述時(shí)間最短的軌跡的充分性。⑵針對(duì)上述插值函數(shù)，以運(yùn)行時(shí)間為目標(biāo)構(gòu)造了目標(biāo)函數(shù)，分別嘗試使用共軛梯度法、擬牛頓方法和遺傳算法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，比較了各方法的優(yōu)化表現(xiàn)，同時(shí)分析